//给你链表的头结点 head ，请将其按 升序 排列并返回 排序后的链表 。 
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// 进阶： 
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// 你可以在 O(n log n) 时间复杂度和常数级空间复杂度下，对链表进行排序吗？ 
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// 示例 1： 
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//输入：head = [4,2,1,3]
//输出：[1,2,3,4]
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// 示例 2： 
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//输入：head = [-1,5,3,4,0]
//输出：[-1,0,3,4,5]
// 
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// 示例 3： 
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// 
//输入：head = []
//输出：[]
// 
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// 提示： 
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// 链表中节点的数目在范围 [0, 5 * 104] 内 
// -105 <= Node.val <= 105 
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// Related Topics 链表 双指针 分治 排序 归并排序 
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/**
 * @author DaHuangXiao
 */
package leetcode.editor.cn;
public class SortList {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new SortList().new Solution();
    }
    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
/**
 * Definition for singly-linked list.
 * public class ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode next;
 *     ListNode() {}
 *     ListNode(int val) { this.val = val; }
 *     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 * }
 */
class Solution {
    // 使用归并排序
    public ListNode sortList(ListNode head) {
        if (head==null || head.next==null){
            return head;
        }
        // 找到当前链表长度的中点
        ListNode midNode = findMidNode(head);
        // 分割链表
        ListNode rightNode = midNode.next;
        midNode.next = null;
        // 递归，归并
        ListNode left = sortList(head);
        ListNode right = sortList(rightNode);
        // 合并有序链表
        return mergeTwoSortLinkedList(left,right);
    }
    public ListNode findMidNode(ListNode head){
        if (head.next==null || head.next.next==null){
            return head;
        }
        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head.next.next;
        while (fast!=null){
            slow=slow.next;
            if (fast.next!=null && fast.next.next!=null){
                fast=fast.next.next;
            }else {
                break;
            }
        }
        return slow;
    }
    public ListNode mergeTwoSortLinkedList(ListNode p,ListNode q){
        if (p==null){
            return q;
        }else if (q==null){
            return p;
        }else if (p.val<q.val){
            p.next = mergeTwoSortLinkedList(p.next,q);
            return p;
        }else {
            q.next = mergeTwoSortLinkedList(p,q.next);
            return q;
        }
    }
}
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}